PL172039B1 - Burner and method of burning limestone by means of such burner - Google Patents
Burner and method of burning limestone by means of such burnerInfo
- Publication number
- PL172039B1 PL172039B1 PL93301605A PL30160593A PL172039B1 PL 172039 B1 PL172039 B1 PL 172039B1 PL 93301605 A PL93301605 A PL 93301605A PL 30160593 A PL30160593 A PL 30160593A PL 172039 B1 PL172039 B1 PL 172039B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- fuel
- air
- burner
- outlet slot
- disc
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B1/00—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
- F27B1/10—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
- F27B1/16—Arrangements of tuyeres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2/00—Lime, magnesia or dolomite
- C04B2/10—Preheating, burning calcining or cooling
- C04B2/12—Preheating, burning calcining or cooling in shaft or vertical furnaces
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/40—Production or processing of lime, e.g. limestone regeneration of lime in pulp and sugar mills
Abstract
1. Palnik, zwlaszcza do pieca szybowego do palenia wapienia, znamienny tym, ze zawiera glowice palnikowa (20) z wieloma szczelinami wylo- towymi (36,66,58,48,60) do promieniowego wyply- wu powietrza, wzglednie paliwa, umieszczonymi za- sadniczo jedna nad druga w kierunku osi wzdluznej (A) pieca szybowego (10), przy czym sa przewidziane co najmniej dwie szczeliny wylotowe (58, 60) dla powietrza 1 co najmniej jedna szczelina wylotowa (48) ula paliwa, umieszczona pomiedzy co najmniej dwo- ma szczelinami wylotowymi (58, 60) dla powietrza, przy czym efektywny przekrój poprzeczny przeplywu co najmniej jednej z obu szczelin wylotowych (58,60) dla powietrza, sasiadujacej bezposrednio z co najmniej jedna szczelina wylotowa (48) dla paliwa, jest zmienialny. 20. Sposób spalania wapienia za pomoca pal- nika; znamienny tym, ze proporcje spalania palnika zmienia sie przez zmiany efektywnego przekroju po- przecznego przeplywu co najmniej jednej szczeliny wylotowej dla powietrza, sasiadujacej z co najmniej jedna szczelina wylotowa dla paliwa, w celu dopaso- wania do stosowanych róznych paliw. Fig 2Palnik o r a z sposób palenia wapienia za pomoca tego palnika PL PL PLA burner, in particular for a limestone blast furnace, characterized in that it comprises a burner head (20) with a plurality of discharge slots (36,66,58,48,60) for the radial discharge of air or fuel disposed essentially one above the other in the direction of the longitudinal axis (A) of the shaft furnace (10), at least two outlet slots (58, 60) for air and at least one outlet slot (48) of the fuel hive between each at least two air outlet slots (58, 60), the effective flow cross section of at least one of the two air outlet slots (58.60) directly adjacent to the at least one fuel outlet slot (48) is changeable. 20. Method of burning limestone with a burner; characterized in that the combustion ratio of the burner is varied by varying the effective cross-flow cross section of the at least one air outlet port adjacent to the at least one fuel outlet port to suit the different fuels used. Fig 2 Burner o r a method of burning limestone with this burner PL PL PL
Description
Wynalazek dotyczy palnika, zwłaszcza do pieców szybowych do palenia wapienia, oraz sposób palenia wapienia.The invention relates to a burner, in particular for limestone shaft kilns, and to a method of burning limestone.
Z opisu patentowego DE nr 36 42 163 jest znany sposób wytwarzania wapna oraz piec szybowy do wytwarzania wapnia. Piec szybowy zawiera szyb, w którego dolnym obszarze jest umieszczona rozciągająca się zasadniczo w kierunku wzdłużnym szybku, lanca do doprowadzania paliwa i powietrza. Zwłaszcza przez lancę j est doprowadzane gazowe paliwo, które następnie spala się w tlenie powietrza doprowadzanego przez lancę. Powstające przy tym ciepło jest stosowane do spalania wapienia doprowadzanego od góry do szybu pieca. Aby móc stosować także stałe paliwo przy tym piecu szybowym musi być do wapienia, doprowadzanego od góry do szybu, domieszane paliwo stałe. Przy tym powstaje problem, że rozdzielenie paliwa stałego w przekroju poprzecznym pieca nie może być dokładnie określone tak, że może dochodzić do miejscowego nadmiaru lub niedomiaru paliwa stałego i dlatego do miejscowo różnego rozwoju ciepła w obszarze płomienia w szybie pieca. Następstwem tego jest niejednorodne palenie wapienia, doprowadzanego od góry i opadającego przez płomień, przez co jakość otrzymanego palonego wapna jest zmniejszona.From DE 36 42 163, a method for producing lime and a shaft kiln for the production of calcium are known. The shaft furnace comprises a shaft in the lower region of which is arranged a lance extending substantially in the longitudinal direction of the shaft for supplying fuel and air. In particular, gaseous fuel is supplied through the lance, which then burns in the oxygen of the air supplied through the lance. The resulting heat is used to burn the limestone fed into the kiln shaft from above. In order to be able to use solid fuel in this shaft furnace, solid fuel must be mixed with the limestone fed into the shaft from above. The problem here arises that the distribution of the solid fuel in the cross-section of the furnace cannot be precisely defined so that a local excess or an insufficiency of the solid fuel can occur and therefore a locally different heat development in the region of the flame in the furnace shaft. The consequence of this is the heterogeneous burning of the limestone fed from above and falling through the flame, whereby the quality of the resulting burnt lime is reduced.
Z opisu zgłoszeniowego DE nr 2710205 jest znane stosowanie do palenia wapienia jako paliwa gazu, powstającego z rozkładu termicznego śmieci, którego wartość opałowa nie jest stała, aby ten gaz dodawać do paliwa o stałej wartości opałowej, odpowiednio odejmując lub dodając wartość opałowągazu, pochodzącego z rozkładu termicznego śmieci. A zatem wahania wartości opałowej gazu powinny być wyrównywane. Wymaga to jednak nakładczego sterowania ilością doprowadzanego paliwa o stałej wartości opałowej i takie doprowadzanie, zwłaszcza przy wahaniach wartości opałowej gazu, pochodzącego z rozkładu termicznego śmieci, że na podstawie sterowania ilością paliwa o stałej wartości opałowej, w zależności od wartości opałowej gazu, pochodzącego z rozkładu termicznego śmieci, występuje opóźnienie sterowania. To powoduje, że przy piecu wapiennym, proponowanym w opisie 2710205 mogą jednakże występować wahania w charakterystyce spalania.From DE application no. 2710205 it is known to use limestone as fuel for burning a gas resulting from the thermal decomposition of garbage, the calorific value of which is not constant, in order to add this gas to a fuel with a constant calorific value, respectively subtracting or adding the calorific value of the decomposition gas thermal garbage. Therefore, fluctuations in the calorific value of the gas should be equalized. However, this requires an effortless control of the amount of fuel supplied with a constant calorific value and such a supply, especially with fluctuations in the calorific value of the gas from thermal decomposition of the waste, that, on the basis of the control of the amount of fuel with a constant calorific value, depending on the calorific value of the decomposition gas thermal debris, there is a control delay. As a result, however, fluctuations in the combustion characteristics may occur with the lime kiln as proposed in 2710205.
Z opisu zgłoszeniowego DE nr 2830125 jest znany sposób spalania wapienia, w którym gazowe materiały odpadkowe są umieszczane w komorach spalania pieca szybowego, a gazy powstające z rozkładu są doprowadzane do strefy spalania i spalane. Także w tym sposobie istnieje problem, że na podstawie różnorodnych charakterystyk rozkładu materiałów odpadkowych nie można utrzymać stałej charakterystyki spalania pieca tak, że ponownie powstaje problem, że wapień umieszczony w piecu jest wypalany niejednorodnie.DE 2830125 discloses a limestone combustion process in which gaseous waste materials are placed in the combustion chambers of a shaft furnace and the decomposition gases are fed to the combustion zone and burned. Also with this method there is the problem that the combustion characteristics of the furnace cannot be kept constant due to the various decomposition characteristics of the waste materials, so that again the problem arises that the limestone placed in the kiln is burned unevenly.
Dlatego zadaniem wynalazku jest opracowanie palnika, zwłaszcza do pieca szybowego do spalania wapienia, także przy zastosowaniu różnorodnych paliw.Therefore, the object of the invention is to provide a burner, in particular for a shaft furnace for burning limestone, also with the use of different fuels.
172 039172 039
Zadanie to zostało rozwiązane dzięki temu, że zawiera głowicę palnikowa. z wieloma szczelinami wylotowymi do promieniowego wypływu powietrza, względnie paliwa, umieszczonym zasadniczo jedna nad drugą w kierunku osi wzdłużnej pieca szybowego, przy czym są przewidziane co najmniej dwie szczeliny wylotowe dla powietrza i co najmniej jedna szczelina wylotowa dla paliwa, umieszczona pomiędzy co najmniej dwoma szczelinami wylotowymi dla powietrza, przy czym efektywny przekrój poprzeczny przepływu co najmniej jednej z obu szczelin wylotowych dla powietrza, sąsiadującej bezpośrednio z co najmniej jedną szczeliną wylotową dla paliwa, jest zmienialny.This task is solved by the fact that it includes the burner head. with a plurality of outlet slots for the radial outflow of air or fuel arranged substantially one above the other in the direction of the longitudinal axis of the shaft furnace, at least two air outlet slots and at least one fuel outlet slot arranged between the at least two slots outlets for air, the effective flow cross-section of at least one of the two air outlet slots immediately adjacent to the at least one fuel outlet slot is variable.
Przez zmiany efektywnego przekroju poprzecznego przepływał co najmniej jednej szczeliny wypływowej powietrza można zawsze w ten sposób regulować stosunkiem, pomiędzy wypływającym powietrzem i wypływającym paliwem, że przy zastosowaniu różnych paliw charakterystyka spalania pieca szybowego, wyposażonego w palnik według wynalazku, pozostaje jednakowa, a zatem także jakość wapna wypalanego w piecu szybowym pozostaje niezmieniona. Aby umożliwić jednorodne spalanie paliwa na całym przekroju poprzecznym pieca, a zatem otrzymać w całym przekroju poprzecznym pieca jednakowąjakość wypalanego wapna jest zaproponowane, że szczeliny wylotowe są ukształtowane jako szczeliny pierścieniowe, rozciągające się w kierunku obwodowym głowicy palnika. Paliwo, względnie powietrze wypływa promieniowo ze szczelin wylotowych w płaszczyznach umieszczonych jedna nad drugą i powoduje jednorodne spalanie paliwa.By varying the effective cross-section, the flow of at least one air discharge slot can always be controlled in this way by the ratio between the outgoing air and the outgoing fuel, that when using different fuels, the combustion characteristics of a shaft furnace equipped with a burner according to the invention remain the same, and therefore also the quality. the lime burnt in the shaft kiln remains unchanged. In order to allow the fuel to be burned homogeneously over the entire kiln cross-section and thus to obtain a uniform quality of the burnt lime throughout the kiln cross-section, it is proposed that the outlet slots are formed as annular gaps extending in the circumferential direction of the burner head. The fuel or air flows radially from the outlet slots in planes placed one above the other and causes the fuel to burn uniformly.
W szczególnie prosty sposób szczelina wylotowa może być utworzona, gdy głowica palnikowa zawiera szereg elementów tarczowych, umieszczonych zasadniczo jeden nad drugim, w określonym odstępie od siebie, w kierunku osi wzdłużnej pieca szybowego, które między sobą tworzą szczeliny wylotowe. Tego rodzaju elementy tarczowe sąprosto i korzystnie wytwarzane i montowane tak, że ogólne koszty wytwarzania palnika według wynalazku są nieznaczne.The outlet slot can be formed in a particularly simple manner when the burner head comprises a series of disk elements arranged substantially one above the other at a predetermined distance from one another in the direction of the longitudinal axis of the shaft furnace, which form the outlet slots between themselves. Disc elements of this kind are simply and preferably manufactured and assembled so that the overall manufacturing costs of the burner according to the invention are negligible.
Aby przy zmianie paliwa można było wylotowe strumienie powietrza w prosty sposób dopasować do zmienianego paliwa, a zatem otrzymać stałą charakterystykę spalania pieca jest zaproponowane, że efektywne przekroje poprzeczne przepływu obu szczelin wylotowych dla powietrza, sąsiadujących bezpośrednio z co najmniej jedną szczeliną wylotową dla paliwa, są w ten sposób zmieniane, że przy wzroście efektywnego przekroju poprzecznego przepływu jednej z obu szczelin wylotowych, efektywny przekrój poprzeczny przepływu drugiej szczeliny wylotowej odpowiednio jest zmniejszony.In order to be able to easily adapt the exhaust air streams to the fuel to be changed during a fuel change, and thus obtain a constant combustion characteristic of the furnace, it is proposed that the effective flow cross sections of the two air outlet ports immediately adjacent to the at least one fuel outlet port are thus altered that as the effective flow cross section of one of the two exit slots increases, the effective flow cross section of the other exit slot is correspondingly reduced.
A zatem, zwłaszcza przy niezmiennych ilościach powietrza przez różne opływy wylotowego strumienia paliwa, można w prosty sposób sterować charakterystyką, spalania pieca.Thus, especially when the amounts of air are constant through the different flows of the exhaust gas stream, the combustion characteristics of the furnace can be controlled in a simple manner.
W tym celu jest zaproponowane, że efektywny przekrój poprzeczny przepływu szczeliny wylotowej dla powietrza, bezpośrednio sąsiadującej z co najmniej jedną szczeliną wylotową dla paliwa, jest zmienialny przez osiowy przesuw elementu tarczowego, umieszczonego pomiędzy co najmniej jednym elementem tarczowym. Aby przewidzieć najmniejszą ilość powietrza, która występuje ze szczeliny wylotowej powietrza, przewidzianej powyżej co najmniej jednej szczeliny strumienia wylotowego paliwa, jest zaproponowane że w szczelinie wylotowej dla powietrza, umieszczonej powyżej co najmniej jednej szczeliny wylotowej dla paliwa, jest przewidziany co najmniej jeden element dystansowy, jako ogranicznik ruchu osiowego dla elementu tarczowego, umieszczonego pomiędzy co najmniej jedną szczeliną wylotową dla paliwa.To this end, it is proposed that the effective flow cross-section of the air outlet slot immediately adjacent to the at least one fuel outlet slot is varied by the axial displacement of the disk member interposed between the at least one disk member. In order to provide the smallest amount of air that comes from an air outlet slot provided above the at least one fuel outlet slot, it is proposed that at least one spacer is provided in the air outlet slot arranged above the at least one fuel outlet slot, as an axial movement limiter for a disc element interposed between the at least one fuel outlet slot.
Jeżeli elementy tarczowe są ukształtowane z osiowym otworem przelotowym i, gdy powyżej najwyższego elementu tarczowego jest przewidziany element tarczowy bez otworu przelotowego, przy czym przestrzeń z co najmniej jednym kanałem doprowadzającym dla powietrza, utworzona przez elementy tarczowe jest połączona z doprowadzeniem powietrza do szczelin wylotowych, a elementy tarczowe, umieszczone pomiędzy co najmniej jedną szczeliną wylotową dla powietrza, w obszarze powierzchni obwodowej wewnętrznej otworów przelotowych, są wzajemnie połączone na stałe przez element cylindryczny, to jest w prosty sposób stworzona przestrzeń, przez którą powietrze jest każdorazowo doprowadzane do szczelin wyłowych, przy czym przez przewidzenie elementu cylindrycznego co najmniej jedna szczelinaIf the disc elements are formed with an axial through hole and a disc element without a through hole is provided above the uppermost disc element, the space with at least one air supply channel formed by the disc elements being connected to the air supply to the outlet slots, and The disk elements, arranged between the at least one air outlet slot, in the area of the inner peripheral surface of the through holes, are permanently connected to each other by a cylindrical element, i.e. a space created in a simple manner through which air is supplied to the outlet slots in each case, wherein by providing the cylindrical element at least one slot
172 039 wylotowa paliwa jest oddzielona od tej przestrzeni tak, że przez nią nie może być doprowadzone powietrze. Dla pojedynczych szczelin wylotowych powietrza nie musząbyć przewidziane żadne oddzielne przewody doprowadzające lub tym podobne.The fuel outlet is separated from this space so that no air can be introduced therethrough. For individual air outlet slots, no separate supply lines or the like need to be provided.
Aby można było kierować paliwo do co najmniej jednej szczeliny wylotowej jest zaproponowane, że w elemencie cylindrycznym jest przewidzianych wiele otworów promieniowych, otwartych w kierunku do co najmniej jednej szczeliny wylotowej dla paliwa, umieszczonych w odstępach od siebie w kierunku obwodowym, przy czym otwory promieniowe są połączone przez rury kanału promieniowego, rozciągające się od elementu cylindrycznego zasadniczo promieniowo do wewnątrz, z pierwszym kanałem doprowadzającym do doprowadzania paliwa do co najmniej jednej szczeliny wylotowej.In order to be able to direct the fuel to the at least one outlet slot, it is proposed that the cylindrical element is provided with a plurality of radial openings in the direction of the at least one fuel outlet slot, spaced apart in the circumferential direction, the radial openings being in the direction of the at least one fuel outlet slot. connected by radial channel pipes extending from the cylindrical member substantially radially inward to a first supply channel for supplying fuel to at least one outlet slot.
Promieniowe zwężenie w obszarze otworu promieniowego wytwarza działanie lejkowe dla paliwa doprowadzanego przez rurę kanału promieniowego do co najmniej jednej szczeliny wylotowej. W prosty sposób i bez zastosowania dodatkowych części konstrukcyjnych otwory promieniowe mają promieniowe zwężenie, utworzone przez sfazowane odcinki na powierzchniach obwodu wewnętrznego elementów tarczowych, umieszczonych pomiędzy co najmniej jedną szczeliną wylotową, dla paliwa.The radial taper in the area of the radial opening creates a funnel effect for the fuel supplied through the radial passage pipe to at least one outlet slot. In a simple manner and without the use of additional structural parts, the radial openings have a radial constriction formed by chamfered sections on the surfaces of the inner circumference of the disc elements located between at least one fuel outlet slot.
Aby przewidzieć jednakową charakterystykę wypływową głowicy palnikowej na całym obwodzie co najmniej jednej szczeliny wylotowej paliwa jest zaproponowane, że ilość otworów promieniowych w każdej rurze kanału promieniowego wynosi od 4 do 20. Pierwszy kanał doprowadzający dla paliwa w prosty sposób jest utworzony przez pierwszy element rurowy rozciągający się zasadniczo w kierunku osi wzdłużnej pieca szybowego, przy czym rury są połączone na stałe z górnym końcem pierwszego elementu rurowego.In order to provide a uniform discharge pattern of the burner head over the entire circumference of the at least one fuel outlet slot, it is proposed that the number of radial openings in each radial channel tube is 4 to 20. The first fuel supply passage is simply formed by a first tube element extending substantially in the direction of the longitudinal axis of the shaft furnace, the pipes being firmly connected to the upper end of the first tubular element.
Elementy tarczowe, umieszczone pomiędzy co najmniej jednym kanałem wylotowym dla paliwa za pomocą elementu cylindrycznego są ponad rurami kanału promieniowego niesione przez pierwszy element rurowy tak, że żadne środki podpierające lub nośne dla tych elementów tarczowych nie muszą być przewidziane.The disc elements arranged between the at least one fuel outlet channel by the cylindrical element are above the radial channel pipes carried by the first pipe element so that no support or support means for these disc elements need be provided.
Efektywny przekrój poprzeczny przepływu szczeliny wylotowej powietrza, sąsiadującej bezpośrednio z co najmniej jedną szczeliną wylotową dla paliwa, może być w prosty sposób regulowany przez przesuwanie pierwszego elementu rurowego a zatem elementu tarczowego, tworzącego co najmniej jedną szczelinę wylotową dla paliwa, w kierunku osi wzdłużnej pieca szybowego.The effective flow cross-section of the air outlet slot immediately adjacent to the at least one fuel outlet slot can be easily adjusted by moving the first tubular member and thus the disc member forming the at least one fuel outlet slot in the direction of the longitudinal axis of the shaft furnace. .
Kanał doprowadzający do doprowadzenia powietrza do przestrzeni, otoczonej przez elementy tarczowe, jest korzystnie utworzony przez drugi element rurowy, który otacza zasadniczo współosiowo pierwszy element rurowy. A zatem pomiędzy pierwszym i drugim elementem rurowym jest utworzony pierwszy kanał pierścieniowy, przez który jest prowadzone powietrze do szczelin wylotowych. Jest to zwłaszcza wtedy korzystne, gdy powietrze, doprowadzane do szczelin wylotowych, jest już podgrzane, a zatem przy opływie pierwszego kanału doprowadzającego dla paliwa podgrzewa także paliwo.The supply channel for introducing air into the space surrounded by the disc members is preferably formed by a second tubular member which surrounds the first tubular member substantially coaxially. Thus, a first annular channel is formed between the first and second tubular elements through which air is guided to the outlet slots. This is especially advantageous when the air that is fed to the outlet slots is already heated and therefore also heats the fuel when it passes the first fuel supply channel.
Aby zapewnić do spalania paliwa wystarczających ilości powietrza jest zaproponowane, że osiowo, powyżej szczeliny wylotowej dla powietrza, umieszczonej pomiędzy co najmniej jedną szczeliną wylotową dla paliwa, jest utworzona przez co najmniej jeden element tarczowy co najmniej jedna szczelina wylotowa dla powietrza. Dalsza szczelina wylotowa paliwa w obszarze osiowego, górnego końca głowicy palnikowej może być w prosty sposób przewidziana dzięki temu, że osiowo najwyższy elemenitarezowyposiada utwór przelotowy o małej średnicy, z którym jest połączony drugi kanał doprowadzający dla paliwa, przy czym pomiędzy najwyższym elementem tarczowym a elementem tarczowym zamykającym palnik jest utworzona dalsza szczelina wylotowa dla promieniowego wypływu paliwa. A zatem w szybie pieca są przewidziane dwie płaszczyzny wylotowe paliwa, przez co może być dodatkowo polepszona pojemność i stosunki spalania pieca szybowego.In order to ensure sufficient amounts of air for combustion of the fuel, it is proposed that axially above an air outlet slot arranged between the at least one fuel outlet slot, at least one air outlet slot is formed by at least one disc member. A further fuel outlet slot in the region of the axial upper end of the burner head can be provided in a simple manner due to the fact that the axially uppermost element has a small diameter through-track to which a second fuel supply channel is connected, between the uppermost disc element and the disc element closing the burner, a further outlet slot is formed for the radial discharge of the fuel. Thus, two fuel outlet planes are provided in the shaft of the furnace, whereby the capacity and combustion ratios of the shaft furnace can be further improved.
Przy tym jest zaproponowane, że pierwszy element rurowy jest ukształtowany z podwójnymi ściankami, ze ścianą zewnętrzną i ścianą wewnętrzną, umieszczoną zasadniczo współosiowo do ściany zewnętrznej, przy czym jest przewidziany pierwszy kanał doprowadzający dla paliwa,It is proposed here that the first tubular element is formed with double walls, with an outer wall and an inner wall arranged substantially coaxial to the outer wall, a first fuel supply channel being provided.
172 039 utworzony przez drugi kanał pierścieniowy, zamknięty w obszarze górnego końca pierwszego elementu rurowego, utworzony pomiędzy ścianą zewnętrzną a ścianą wewnętrznąi, że w przestrzeni zamkniętej przez ścianę wewnętrzną jesr umieszczony zasadniczo współosiowo do pierwszego elementu rurowego trzeci element rurowy jako drugi kanał doprowadzający dla paliwa, który rozciąga się ponad górnym końcem pierwszego elementu rurowego aż do najwyższego elementu tarczowego, przy czym górny koniec trzeciego elementu rurowego jest połączony na stałe z najwyższym elementem tarczowym.Formed by a second annular channel closed in the area of the upper end of the first tubular element formed between the outer wall and the inner wall, and that in the space enclosed by the inner wall being substantially coaxial to the first tubular member, the third tubular element as a second fuel supply channel, which extends over the top end of the first tubular member up to the uppermost disk member, the top end of the third tubular member being firmly connected to the uppermost disk member.
Dla drugiego kanału doprowadzającego paliwo w szybie, względnie w głowicy palnikowej nie jest zasadniczo wymagana żadna dodatkowa przestrzeń. Umożliwia to zasadniczo samodzielne przesuwanie pierwszego kanału prowadzącego paliwo od drugiego kanału doprowadzającego paliwo, w celu nastawiania efektywnego przekroju poprzecznego przepływu szczeliny wylotowej powietrza, o zmienialnym przekroju poprzecznym przepływu.In principle, no additional space is required for the second fuel supply channel in the shaft or in the burner head. This allows the first fuel guide passage to be substantially self-displaced from the second fuel supply passage to adjust the effective flow cross section of the air outlet slot with a variable flow cross section.
Korzystnie pierwszy, drugi i trzeci element rurowy tworzą lancę do umieszczenia głowicy palnikowej na jej górnym końcu. Nie są wymagane żadne środki do umieszczenia głowicy palnikowej, przez co znacznie jest uproszczona budowa palnika według wynalazku. Aby wypalone wapno, zebrane w obszarze dolnego końca pieca szybowego, już wstępnie schładzać, jest zaproponowane, że w obszarze dolnego końca lancy, którajest umieszczona w obszarze wylotu wapna z pieca szybowego, jest przewidziany wylot powietrza do chłodzenia wapna.Preferably, the first, second and third tubular elements form a lance for receiving the burner head at its upper end. No means are required for positioning the burner head, whereby the structure of the burner according to the invention is greatly simplified. In order to pre-cool the burnt lime collected in the area of the lower end of the shaft furnace, it is proposed that an air outlet for cooling the lime is provided in the area of the lower end of the lance which is arranged in the area of the lime outlet of the shaft furnace.
Szczególnie efektywne wykorzystanie ciepła, powstającego przy spalaniu paliwa jest osiągnięte, gdy głowica palnikowa jest umieszczona w obszarze dolnej trzeciej części szybu pieca szybowego.A particularly efficient use of the heat generated by the combustion of the fuel is achieved when the burner head is placed in the area of the lower third of the shaft of the shaft furnace.
Wynalazek dotyczy także sposobu spalania wapienia za pomocą wspomnianego palnika, przy czym proporcje spalania palnika zmienia się przez zmiany efektywnego przekroju poprzecznego przepływu co najmniej jednej szczeliny wylotowej dla powietrza sąsiadującej z co najmniej jedną szczeliną wylotową dla paliwa, w celu dopasowania do stosowanych różnych paliw.The invention also relates to a method of burning limestone with said burner, the burner combustion ratio being varied by varying the effective flow cross section of the at least one air outlet slot adjacent to the at least one fuel outlet slot to suit the different fuels used.
Jako paliwo stosuje się olej opałowy z szeregu gazu ziemnego, gazu ciekłego, gazu odlotowego z rafinerii lub bogate w energię ciekłe materiały odpadkowe lub ich mieszaniny.The fuel used is fuel oil from a range of natural gas, LPG, refinery waste gas, or energy-rich waste liquid materials or mixtures thereof.
Jako paliwo stosuje się pył węglowy, pył koksowy, di-amidek wapnia lub organiczne produkty zawierające osady ściekowe. Aby polepszyć proporcje transportowe paliwa przy doprowadzaniu do palnika jest zaproponowane, że część gazu odlotowego z pieca po schłodzeniu lub ogrzaniu do temperatury, korzystnie do 50 do 300°C, stosuje sięjako gaz nośny dla stałego i/lub ciekłego paliwa.Coal dust, coke dust, calcium di-amide or organic products containing sewage sludge are used as fuel. In order to improve the transport ratio of the fuel when fed to the burner, it is proposed that part of the exhaust gas from the furnace, after cooling or heating to a temperature, preferably to 50 to 300 ° C, is used as a carrier gas for the solid and / or liquid fuel.
Alternatywnie jest możliwe, że gaz obojętny lub powietrze ogrzewa się korzystnie do temperatury od 50 do 300°C i stosuje jako gaz nośny dla stałego i/lub ciekłego paliwa.Alternatively, it is possible that the inert gas or air is preferably heated to a temperature of 50 to 300 ° C and used as a carrier gas for solid and / or liquid fuel.
Palnik według wy nalazku j est uwidoczniony w uprzywilej owanym przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematyczny przekrój wzdłużny pieca szybowego, w którymjest umieszczony palnik według wynalazku, a fig. 2 - przekrój wzdłużny przez głowicę palnikową i górny odcinek końcowy lancy, który zawiera głowicę palnikową.The burner according to the invention is shown in the preferred embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows a schematic longitudinal section of a shaft furnace in which a burner according to the invention is placed, and Fig. 2 a longitudinal section through the burner head and the upper end section of the lance. which includes the burner head.
Fig. 1 pokazuje piec szybowy 10 do palenia wapienia, który zawiera szyb 12, umieszczony zasadniczo pionowo, oraz palnik 14, umieszczony w dolnym odcinku szybu 12. Palnik 14 zawiera lancę 16 oraz głowicę palnikową 20, umieszczoną na górnym końcu 18 lancy 16. Szyb 12 w obszarze swojego górnego końca 22 jest otwarty od góry i posiada otwór 24 do wprowadzania wapienia do szybu 12. W obszarze dolnego końca 26 szybu 12 jest przewidziany drugi otwór 28, przez który wypalone wapno opuszcza piec szybowy 10.Fig. 1 shows a limestone kiln 10 that includes a shaft 12, substantially vertically disposed, and a burner 14 located in the lower section of shaft 12. Burner 14 includes a lance 16 and a burner head 20 located at the upper end 18 of the lance 16. Shaft 12 in the region of its upper end 22 is open at the top and has an opening 24 for introducing limestone into the shaft 12. In the region of the lower end 26 of the shaft 12, a second opening 28 is provided through which the burnt lime leaves the shaft 10.
Oznaczenia “powyżej”, “poniżej” itd. odnoszą się do w ogólności pionowego umieszczenia szybu 12, a zatem w odniesieniu do osi wzdłużnej A pieca szybowego 10. Oczywiście odnosi się to także do nachylonego położenia pieca szybowego, odbiegającego od położenia pionowego.The designations "above", "below" etc. refer in general to the vertical positioning of the shaft 12 and thus in relation to the longitudinal axis A of the shaft furnace 10. Of course, this also applies to an inclined position of the shaft furnace deviating from the vertical position.
Na fig. 2 głowica palnikowa 20 i górny odcinek lancy 16 jest przedstawiony w powiększeniu. Głowica palnikowa 20 zawiera wiele elementów tarczowych 30, umieszczonych jeden nad drugim, względnie kolejno, w kierunku wzdłużnym osi A. Elementy tarczowe 30 są ukształtowane wIn Fig. 2, the burner head 20 and the upper section of the lance 16 are enlarged. The burner head 20 comprises a plurality of disk elements 30 arranged one above the other or successively in the longitudinal direction of the axis A. The disk elements 30 are formed in
172 039 rodzaju pierścieni i posiadają każdorazowo centralny otwór przelotowy 32. Najwyższy element tarczowy 34, nie posiada żadnego otworu przelotowego i zamyka od góry głowicę palnikową 20.They each have a central through hole 32. The uppermost disc element 34 has no through hole and closes the burner head 20 from above.
Dwa kolejne elementy tarczowe 36, 38, w obszarze powierzchni obwodu wewnętrznego swoich otworów przelotowych, są między sobą połączone na stałe przez element cylindryczny 40. W elemencie cylindrycznym 40 jest przewidzianych wiele otworów promieniowych 42, umieszczonych w odstępach w kierunku obwodowym, do których wchodzą rury 44 kanału promieniowego i są połączone na stałe z elementem cylindrycznym 40. Rury 44 rozciągają się od elementu cylindrycznego 40 zasadniczo promieniowo do wewnątrz i łączą się z pierwszym promieniowym kanałem doprowadzającym 46. Przez kanał doprowadzający 46, rury 44, otwory promieniowe 42 w elemencie cylindrycznym 40, paliwo jest kierowane do szczeliny wylotowej 48, utworzonej pomiędzy elementami tarczowymi 36 i 38.Two successive disc elements 36, 38 are permanently connected to one another by a cylindrical element 40 in the area of the inner periphery of their through holes. The cylindrical element 40 is provided with a plurality of radial openings 42 spaced in the circumferential direction into which the pipes enter. 44 of the radial channel and are permanently connected to the cylindrical member 40. The tubes 44 extend from the cylindrical member 40 substantially radially inward and connect to the first radial supply channel 46. Via the feed channel 46, the tubes 44, radial openings 42 in the cylindrical member 40 the fuel is directed to the exit slot 48 formed between the disc elements 36 and 38.
Przy tym jak widać z fig. 2, powierzchnia obwodu wewnętrznego 49 względnie 51 każdego elementu tarczowego 38, względnie 36 jest sfazowana tak, że te sfazowania powierzchni obwodowych wewnętrznych 49, 51 tworzą razem promieniowy, zwężający się na zewnątrz otwór dla szczeliny wylotowej 48 dla paliwa. Tak utworzony lejek ułatwia wylot paliwa, doprowadzanego przez rury 44 do szczeliny wylotowej 48.2, the surface of the inner circumference 49 or 51 of each disc element 38 or 36 is chamfered such that these chamfers of the inner circumferential surfaces 49, 51 together form a radial, outwardly tapering opening for the fuel outlet port 48. . The thus formed funnel facilitates the discharge of the fuel supplied through the pipes 44 to the outlet port 48.
W kierunku osiowym, powyżej elementu tarczowego 36, i poniżej elementu tarczowego 38 są. umieszczane dalsze elementy tarczowe 54, względnie 56, które każdorazowo z elementem tarczowym 36, względnie elementem tarczowym 38 tworzą szczelinę wylotową 58, względnie 60 dla powietrza. Element tarczowy 56 w swoim promieniowym, zewnętrznym obszarze jest połączony na stałe, np. przez lutowanie, spawanie lub tp. z rurą 62, tworzącą część lancy. Element tarczowy 54 jest połączony na stałe przez element dystansowy 64 z elementem tarczowym 30, umieszczonym nad nim, przez co pomiędzy tymi elementami tarczowymi 54 i 30 jest utworzona szczelina wylotowa 66 dla powietrza, o stałym przekroju poprzecznym przepływu. Najwyższy w kierunku osiowym element tarczowy 68 posiada otwór przelotowy 70, który ma mniejszą średnicę od otworów przelotowych 32 elementów tarczowych 30, 54, 36, 38 i 56. Z otworem przelotowym 70 jest połączona rura 72, przy czym rura 72 w obszarze otworu przelotowego 70 jest połączona na stałe z elementem tarczowym 68, a zatem element tarczowy poprzez elementy dystansowe 64 niesie elementy tarczowe 30 i 54. Pomiędzy elementem tarczowym 68 i elementem tarczowym 34 są przewidziane nie przedstawione elementy dystansowe tak, że element tarczowy 34 poprzez element tarczowy 68 jest niesiony przez rurę 72.In the axial direction, above the disk element 36 and below the disk element 38 are. further disc elements 54 or 56 can be inserted, which each form an air outlet 58 or 60 with the disc element 36 or the disc element 38. The disc element 56 is permanently connected in its radial outer region, e.g. by soldering, welding or the like. with a pipe 62 forming part of the lance. Disc element 54 is permanently connected via spacer 64 to disc element 30 arranged above it, whereby an air outlet slot 66 is formed between the disc elements 54 and 30 with a constant flow cross section. The axially uppermost disc element 68 has a through hole 70 which has a smaller diameter than the through holes 32 of the disc elements 30, 54, 36, 38 and 56. A pipe 72 is connected to the through hole 70, the pipe 72 in the region of the through hole 70. is firmly connected to the disk element 68, and thus the disk element carries the disk elements 30 and 54 via the spacer elements 64. through the pipe 72.
Rura 72 tworzy drugi kanał doprowadzający 74 dla paliwa, który łączy się ze szczeliną wylotową76, utworzonąpomiędzy elementem tarczowym 68 a elementem tarczowym 34. Palnik przedstawiony na fig. 2 posiada dwie szczeliny wylotowe 48 i 76 dla paliwa.The tube 72 forms a second fuel supply passage 74 that communicates with the exit slot 76 formed between disk member 68 and disk member 34. The burner shown in Fig. 2 has two fuel exit slots 48 and 76.
Pierwszy kanał wylotowy 46, przez który paliwo jest kierowane do pierwszej szczeliny wylotowej 48, jest utworzony przez dwuścienną rurę 78, która posiada ścianę zewnętrzną. 80 oraz ścianę wewnętrzną 82 i w obszarze górnego końcajest zamknięta przez element zamykaj ący 84. Elementy tarczowe 30 i 38, tworzące między sobąpierwszą szczelinę wylotową48 dla paliwa są połączone przez element cylindryczny 40 i rurę 44 z dwuścienną rurą 78, tworzącą pierwszy kanał doprowadzający 46 dla paliwa. Przez przesuwanie dwuściennej rury 78 w osiowym kierunku można zmieniać nie tylko efektywny przekrój poprzeczny przepływu kanału wylotowego 58 dla powietrza, utworzonego pomiędzy elementem tarczowym 36 i elementem tarczowym 54, ale także efektywny przekrój poprzeczny przepływu szczeliny wylotowej 60 dla powietrza, utworzonej pomiędzy elementem tarczowym 38 i elementem tarczowym 56. Efektywny przekrój poprzeczny wylotowy szczeliny wylotowej 58 dla powietrza przy przesuwaniu rury 78 osiowo do góry zmniejsza się, a jednocześnie efektywny przekrój poprzeczny przepływu szczeliny wylotowej 60 dla powietrza odpowiednio powiększa się. A zatem można zmieniać proporcje ilościowe powietrza w paliwie wypływającym ze szczeliny wylotowej 48, przez co zmienia się także charakterystyka spalania palnika. Przez osiowe przesuwanie rury 78 a zatem elementów tarczowych 36 i 38 można dlatego, zwłaszcza przy zmianie paliwa, zmieniać proporcje strumienia powietrza opływającego wylatujące paliwo, a zatem zapewniać jednakową charakterystykę spalania palnika a więc i pieca szybowego. Aby zapewnić, że ze szczelinyThe first exit passage 46, through which fuel is directed to the first exit slot 48, is formed by a double-walled tube 78 which has an outer wall. 80 and the inner wall 82 and in the area of the upper end is closed by the closure member 84. The disc members 30 and 38, which form a first fuel outlet slot 48 between them, are connected by a cylindrical member 40 and a tube 44 to a double-walled tube 78 that forms the first fuel supply channel 46. . By moving the double-walled tube 78 in the axial direction, not only the effective flow cross-section of the air outlet passage 58 formed between the disc element 36 and the disc element 54, but also the effective flow cross-section of the air outlet slot 60 formed between the disc element 38 and disc member 56. The effective outlet cross section of the air outlet slot 58 as the tube 78 is moved axially upward decreases, and at the same time the effective flow cross section of the air outlet 60 is correspondingly enlarged. Thus, the proportions of air in the fuel flowing from the outlet port 48 can be varied, thereby also altering the combustion characteristics of the burner. By axially displacing the tube 78, and therefore the disc elements 36 and 38, it is therefore possible, in particular when changing the fuel, to alter the proportions of the air flow around the outgoing fuel, and thus to ensure the same combustion characteristics of the burner and therefore of the shaft furnace. To ensure that from the slots
172 039 wylotowej 58, umieszczonej powyżej pierwszej szczeliny wylotowej 48, mogło zawsze wypływać powietrze, w tej szczelinie wylotowej 58 jest przewidzianych szereg elementów dystansowych 86, które tworzą ogranicznik ruchu osiowego dla elementów tarczowych 36 i 38.At the outlet 58, located above the first outlet slot 48, air could always flow out, a series of spacers 86 are provided in this outlet slot 58 which form an axial movement limiter for the disc elements 36 and 38.
Aby zrealizować osiowy przesuw rury 78 może być ona np. zawieszona na nośniku 88, który jest przesuwany za pomocą znanego środka.To accomplish the axial displacement of the tube 78, it can e.g. be suspended from a support 88 which is moved by a known means.
Pomiędzy rurą zewnętrzną 62 a ścianą zewnętrzną 80 rury 78 jest utworzony kanał pierścieniowy 90, przez który powietrze jest kierowane do przestrzeni 92, otoczonej przez elementy tarczowe 830, 54, 36, 38 i 56. Pomiędzy ścianą wewnętrzną 82 rury 78 i rurą 72 jest utworzony drugi kanał pierścieniowy 94, który służy jako drugi kanał doprowadzający 94 do doprowadzenia powietrza do przestrzeni 92. A zatem są przewidziane dwa kanały doprowadzające 90, 94 dla powietrza, które łączą się na różnych, wzajemnie przestawionych w kierunku osiowym wysokościach, z przestrzenią 92 tak, że powietrze doprowadzane do głowicy palnikowej 20 jest rozdzielane równomiernie w całej przestrzeni 92, a zatem prowadzi do jednakowej charakterystyki wylotowej powietrza ze szczelin wylotowych 56, 58,60. Szczelina wylotowa 48 dla paliwa, utworzona pomiędzy elementami tarczowymi 36 i 3 8 jest przez element cylindryczny 40 zamknięta od przestrzeni 92 tak, że żadne powietrze nie może wpływać do szczeliny wylotowej 48 dla paliwa.An annular channel 90 is formed between the outer tube 62 and the outer wall 80 of tube 78 through which air is directed into a space 92 surrounded by disc members 830, 54, 36, 38 and 56. Between the inner wall 82 of tube 78 and tube 72 is formed. a second annular channel 94 which serves as a second supply channel 94 for supplying air to the space 92. Thus, two air supply channels 90, 94 are provided which connect at different axially staggered heights with the space 92, such as that the supply air to the burner head 20 is distributed uniformly throughout the space 92 and thus leads to an equal air discharge characteristic from the outlet slots 56, 58, 60. The fuel outlet port 48 formed between the disc members 36 and 38 is closed to the space 92 by the cylindrical member 40 so that no air can enter the fuel outlet port 48.
Przewidzenie różnych płaszczyzn strumieni, utworzonych przez szczeliny wylotowe dla powietrza i szczeliny wylotowej dla paliwa, poprzecznie do osi wzdłużnej pieca szybowego, prowadzi przy spalaniu paliwa do typowego tulipana spalania 9, któryjest zestawiony zasadniczo z warstw powietrza 100 i 102 i warstw paliwa 104 i 106. Ukształtowanie takiego tulipana spalania 9 zapewnia jednakowe wypalanie paliwa w całym przekroju poprzecznym pieca szybowego 10 tak, że nie mogą powstawać żadne miejscowe ośrodki grzewcze, w których byłaby inna jakość wypalanego wapna.The prediction of the different jet planes, formed by the air outlet slots and the fuel outlet slots, transverse to the longitudinal axis of the shaft furnace, on combustion of the fuel leads to a typical combustion tulip 9 which is composed essentially of air layers 100 and 102 and fuel layers 104 and 106. The shaping of such a combustion tulip 9 ensures that the fuel burns out uniformly over the entire cross-section of the shaft furnace 10 so that no local heating mediums can be formed in which there would be a different quality of the calcined lime.
W obszarze dolnego końca 108 lancy 16 jest przewidziany wylot powietrzą, do schładzania wapna opuszczającego szyb 12 pieca szybowego 10.An air outlet is provided in the area of the lower end 108 of the lance 16 to cool the lime exiting the shaft 12 of shaft furnace 10.
Jak jest zwłaszcza widoczne z fig. 1 głowica palnikowa 20 jest umieszczona w obszarze dolnej trzeciej części długości pieca szybowego 10, przez co jest możliwe optymalne wykorzystanie ciepła, powstającego przy spalaniu paliwa, do spalania wapienia podawanego do otworu 24 szybu 12.As can be seen in particular from FIG. 1, the burner head 20 is arranged in the region of the lower third of the length of the shaft furnace 10, whereby it is possible to optimally use the heat generated by combustion of the fuel for the combustion of the limestone fed into the opening 24 of the shaft 12.
Dla optymalizacji procesu spalania jest wymagana dokładnie określona proporcja ilości paliwa do ilości powietrza. W palniku według wynalazku jest możliwe przez dobór ilości rur kanałów promieniowych optymalne dopasowanie ilości paliwa wydostającego się z głowicy palnikowej do stosunku powietrze-paliwo, wymaganej dla określonego paliwa. Zwłaszcza przez dobór ilości rur kanału promieniowego można wpływać na wiele parametrów, które np. dotyczą całkowitej ilości wypływającego paliwa, ciśnienia i prędkości wypływu paliwa i przez które można wpływać na charakterystykę spalania w piecu. W celu optymalnego wypalania nośników energii okazało się jako celowe, przy zastosowaniu paliwa gazowego, stosunku gazu do powietrza spalania w zakresie od 1, 3 do 15.In order to optimize the combustion process, a precisely defined ratio of fuel to air quantity is required. In the burner according to the invention, it is possible by selecting the number of radial tube tubes to optimally adjust the amount of fuel escaping from the burner head to the air-fuel ratio required for the specific fuel. Especially by selecting the number of radial channel tubes, many parameters can be influenced, such as for example the total amount of fuel flowing out, the pressure and the flow rate of the fuel, and through which the combustion characteristics of the furnace can be influenced. In order to optimally burn off the energy carriers, it has proven expedient to use a gas to combustion air ratio in the range of 1, 3 to 15.
Do spalania wapienia za pomocą palnika według wynalazku okazało się celowe, że stosunek szerokości szczeliny wylotowej 66 dla powietrza, o stałym przekroju poprzecznym przepływu do szerokości szczeliny wylotowej 58 dla powietrza, o zmienialnym przekroju poprzecznym przepływu, do szerokości szczeliny wylotowej 60 dla powietrza o zmienialnym przekroju poprzecznym jest jak x:2,0x do 0,5x:0 do 1,5x. Paliwo doprowadzane do głowicy palnikowej 20 korzystnie jest w ten sposób podzielone, że większa część, mianowicie 60 do 90% objętościowych paliwa wypływa ze szczeliny wylotowej 48, połączonej z pierwszym kanałem doprowadzającym 46 (stopień główny) i 10 do 40% objętościowych paliwa ze szczeliny wylotowej 76, połączonej z drugim kanałem doprowadzającym 64 (stopień górny). Aby podział nośnika energii mógł być utrzymany możliwie jednorodny i zatem zapewnić jednorodne wypalanie wapienia, jednocześnie doprowadza się 25 do 80% objętościowych powietrza (powietrze górne I), jako tak zwane powietrze rozprężające przez szczelinę wylotową.66 o stałym przekroju poprzecznym przepływu, 0 do 30% objętościowych powietrza ze szczeliny wylotowej 60 oFor the combustion of limestone with a burner according to the invention, it has proven useful that the ratio of the width of the air outlet port 66, with a constant flow cross section, to the width of the air outlet port 58 with a variable flow cross-section, to the width of the air outlet port 60 with a variable cross-section the transverse is like x: 2.0x to 0.5x: 0 to 1.5x. The fuel supplied to burner head 20 is preferably divided such that a major proportion, namely 60 to 90 vol.% Of the fuel, flows out of the outlet port 48 connected to the first supply conduit 46 (main stage) and 10 to 40 vol.% Of the fuel from the outlet port. 76 connected to the second supply channel 64 (upper stage). In order to keep the distribution of the energy carrier as homogeneous as possible and thus ensure a homogeneous burning of the limestone, 25 to 80% by volume of air (upper air I) is simultaneously introduced as so-called expansion air through the outlet slot.66 with constant flow cross-section, 0 to 30 % by volume of air from the outlet slot 60 o
172 039 zmienialnym przekroju poprzecznym przepływu (powietrze górne II) i do 20 do 75% objętościowych powietrza jako powietrza schładzającego wapno przez wylot 108 w obszarze wylotu wapna.172,039 with variable flow cross-section (upper air II) and up to 20 to 75 vol.% Air as air cooling the lime through the outlet 108 in the area of the lime outlet.
Ten specjalny rozdział stosunków wypływu prowadzi do wspomnianego, typowego “tulipana spalania” z paliwa i powietrza (powietrza górne I, powietrze górne II), przy czym pojedynczym strumieniem powietrza są przydzielone specjalne funkcje.This special separation of the discharge ratios leads to the aforementioned typical "combustion tulip" of fuel and air (upper air I, upper air II), with a single air stream being assigned special functions.
W palniku według wynalazku można jako paliwo stosować różne paliwo,- np. gaz ziemny, gaz ciekły, gazy odlotowe z rafinerii, olej opałowy lub bogate w energię ciekłe materiały odpadowe lub ich mieszaniny. Jako gazy odlotowe rafineryjne można stosować np. metan, etan, propan, butan i tlenek węgla, pojedynczo lub w mieszaninie.A variety of fuels may be used as fuel in the burner according to the invention - e.g. natural gas, LPG, refinery waste gas, fuel oil or energy-rich liquid waste materials or mixtures thereof. As refinery waste gases, for example, methane, ethane, propane, butane and carbon monoxide can be used, alone or in a mixture.
Jako olej opałowy można stosować np. ciężki olej opałowy, średni olej opalowy, lekki olej opałowy lub olej zużyty. Zwłaszcza zastosowanie oleju zużytego dla pieca szybowego, wyposażonego w palnik według wynalazku zamiast oleju ciężkiego może być spalany olej zużyty, co jest korzystne ze względu na problem ochrony środowiska, powstający przy materiałach zużytych. W palniku według wynalazku można także stosować paliwo stałe, np. pył węglowy, pył koksowy, di-amidek wapnia lub produkty organiczne zawierające osady ściekowe. Także w związku z tym uwypukla się przesłonkę ekologiczną, jaka powstaje przy ocenie tego rodzaju materiałów odpadowych do uzyskiwania energii. Zwłaszcza przy zastosowaniu paliw ciekłych, np. ciężkich lub średnich olejów opałowych lub organicznych produktów zawierających szlam, jest korzystne gdy przez szczelinę wypływową 60, o zmienialnym przekroju poprzecznym przepływu, która jest umieszczona bezpośrednio poniżej szczeliny wylotowej 48 dla powietrza wypływa 3 do 50% objętościowych powietrza spalania. Wypływ tego powietrza spalania, oznaczonego jako powietrze górne II powoduje, że krople ciekłego paliwa, zwłaszcza paliwo o wysokiej lepkości, które mogą zbierać się na krawędzi zewnętrznej elementu tarczowego 38, opadają do dołu i są współzabierane przez strumień powietrza wypływający ze szczeliny wylotowej 48 i doprowadzane do spalania.Heavy fuel oil, medium fuel oil, light fuel oil or used oil, for example, can be used as fuel oil. Especially the use of waste oil for a shaft furnace equipped with a burner according to the invention, instead of heavy oil, used oil can be burnt, which is advantageous in view of the environmental problem associated with the used materials. Solid fuel, e.g. coal dust, coke dust, calcium diamide or organic products containing sludge, can also be used in the burner according to the invention. Also in this connection, the ecological veil that arises when evaluating this type of waste material for energy production is highlighted. Especially when using liquid fuels, e.g. heavy or medium heating oils or organic products containing sludge, it is advantageous that 3 to 50% by volume of air is discharged through an outlet port 60 with a variable flow cross-section which is located directly below the air outlet port 48. burning. The discharge of this combustion air, designated as upper air II, causes the liquid fuel droplets, especially high viscosity fuel, which may collect at the outer edge of the disc element 38, to fall down and are co-absorbed by the air flow exiting from the outlet slot 48 and supplied to it. for combustion.
Przy zastosowaniu ciekłego paliwa do wypalania wapna za pomocą palnika według wynalazku, okazało się celowe domieszanie do paliwa ciekłego gazu nośnego, w celu przeprowadzenia przez kanały doprowadzające. Przy tym np. część gazu odlotowego, wylatującego przez otwór 24 pieca szybowego 10 schładza się lub podgrzewa do temperatury od 50 do 300°C i następnie stosuje jako gaz nośny dla paliwa ciekłego. Po odfiltrowaniu gazu odlotowego, którego temperatura np. przez wtryskiwanie wody jest w ten sposób regulowana, że około 3 do 15% objętościowych gazu odlotowego jest schładzane do temperatury poniżej 300°C, jest on razem z paliwem ciekłym doprowadzany przez lancę do głowicy palnikowej 20. Doprowadzanie paliwa ciekłego można jeszcze w ten sposób polepszyć, że gaz obojętny lub powietrze podgrzewa się do temperatury od 50° do 300°C i stosuje się jako gaz nośny dla paliwa.When using liquid fuel for burning lime with the burner according to the invention, it has proven expedient to mix liquid carrier gas into the fuel for passage through the feed channels. In this, for example, a part of the exhaust gas exiting through the opening 24 of shaft furnace 10 is cooled or heated to a temperature of 50 to 300 [deg.] C. and then used as a carrier gas for the liquid fuel. After the exhaust gas has been filtered off, the temperature of which, e.g. by the injection of water, is so regulated that approximately 3 to 15% by volume of the exhaust gas is cooled to a temperature below 300 ° C, it is fed through a lance to the burner head 20 together with the liquid fuel. The supply of liquid fuel can be further improved in that the inert gas or air is heated to a temperature of 50 to 300 ° C and used as a carrier gas for the fuel.
Przy zastosowaniu gaz:u ciekłego jako paliwa jest korzystne doprowadzanie tego zawracanego gazu odlotowego lub gazu obojętnego do parownika i jego odtransportowanie. Ilość doprowadzonego gazu odlotowego lub gazu obojętnego wynosi korzystnie od 0,3 do 3 Nm3 na kilogram gazu ciekłego. Przy tym 3 do 15 Nm3 powietrza jest wyprowadzane przez szczelinę wylotową 66 i szczelinę wylotową 58 jako tak zwane powietrze spalania (powietrze górne).When using a liquid gas as fuel, it is advantageous to feed this recycle off gas or inert gas to the evaporator and transport it. The amount of flue gas or inert gas supplied is preferably 0.3 to 3 Nm 3 per kilogram of liquid gas. In this case, 3 to 15 Nm3 of air are discharged through the outlet slot 66 and the outlet slot 58 as so-called combustion air (upper air).
Także przy zastosowaniu oleju, np. w postaci oleju opałowego lub oleju zużytego okazało się celowe zastosowanie na kg oleju 0,3 do 3 Nm3 gazu odlotowego w celu rozproszenia i podgrzania oleju i wprowadzenie 3 do 15 Nm3 powietrza spalania. Przy tym olej jest podgrzewany do temperatury od 80 do 200°C. Dokładny wybór i dokładne utrzymywanie proporcji mieszania paliwa do gazu odlotowego umożliwia zawsze celowy i jednorodny rozdział paliwa tak, ze jest zapewnione jednakowe spalanie paliwa, przy czym wykorzystanie oczyszczanego gazu odlotowego z pieca przyczynia się do znacznego zmniejszenia kosztów podgrzewania innych gazów, które mogą być następnie używane jako gaz nośny.Also when using oil, e.g. in the form of heating oil or used oil, it has proven expedient to use 0.3 to 3 Nm3 of exhaust gas per kg of oil to disperse and heat the oil and to introduce 3 to 15 Nm3 of combustion air. In doing so, the oil is heated to a temperature of 80 to 200 ° C. Accurately selecting and accurately maintaining the mixing ratio of fuel to waste gas always allows a targeted and homogeneous distribution of the fuel so that uniform combustion of the fuel is ensured, whereby the use of treated kiln exhaust gas significantly reduces the cost of heating other gases that can then be used as a carrier gas.
Dalej jest możliwe zmienianie w palniku według wynalazku prędkości przepływu. Jest to przeprowadzane korzystnie w dolnym obszarze lancy, przez znane środki, np. zawory sterujące lub t.p. Prędkość przepływu paliwa w lancy wynosi w zakresie od 2 do 40 m/sek., przy czym prędkość przepływu paliwa w rurach kanału promieniowego jest równa prędkości przepływu wFurthermore, it is possible to vary the flow rate in the burner according to the invention. This is preferably carried out in the lower region of the lance by known means, e.g. control valves or the like. The fuel flow velocity in the lance ranges from 2 to 40 m / sec., While the fuel flow velocity in the radial duct pipes is equal to the flow velocity in
172 039 lancy lub jest od niej tylko nieznacznie wyzsza. Prędkość przepływu powietrza spalania w głowicy palnikowej wynosi przy tym korzystnie od 10 do 30 m/sek.172 039 of the lance or is only slightly higher than it. The speed of the combustion air flow in the burner head is preferably 10 to 30 m / sec.
Palnik według wynalazku umożliwia użycie wielu i óżnych paliw, a zwłaszcza użycie paliw uzyskiwanych z produktów odpadowych lub paliw bezpośrednio z produktów odpadowych. Przez zmianę stosunków przepływu w głowicy paliwowej, przy zastosowaniu różnych paliw, są zapewnione jednakowe stosunki palenia w piecu szybowym tak, że przy zastosowaniu różnych paliw wypalone wapno jest o jednakowej jakości. Palnik według wynalazku niejest ograniczony, do pieców o określonej wielkości, lecz może być stosowany także w piecach szybowych, których średnica wynosi od 2 do 4 metrów lub więcej.The burner according to the invention allows the use of many and different fuels, in particular the use of fuels obtained from waste products or fuels directly from waste products. By varying the flow ratios in the fuel head when different fuels are used, the same combustion ratios in the shaft furnace are ensured, so that when different fuels are used, the calcined lime is of the same quality. The burner according to the invention is not limited to a specific size furnace, but may also be used in shaft furnaces having a diameter of 2 to 4 meters or more.
Przewidziane różne, zasadniczo wzajemne stopniowe kanały doprowadzające powietrze lub paliwo wobec pojedynczych szczelin wypływowych powietrza lub paliwa umożliwia jednakowy rozdział powietrza spalania i paliwa w głowicy palnikowej, razem z jednakowym rozdziałem paliwa, osiągniętym przez promieniowe wypływy i powietrza na całym przekroju poprzecznym pieca przynosi uzyskanie stałej jakości wapna.The provision of different, substantially reciprocal, stepped air or fuel feed channels to the individual air or fuel discharge slots allows an equal distribution of combustion air and fuel in the burner head, together with an equal distribution of fuel achieved by radial outlets and air over the entire cross-section of the furnace, results in a constant quality lime.
Zastosowanie różnych paliw prowadzi nie tylko przy paleniu wapienia do problemu różnych charakterystyk spalania palników względnie piecy, wyposażonych w takie palniki. Także przy wielu innych sposobach spalania używa się np. zależnie od dyspozycyjności różne paliwa, dlatego też palnik według wynalazku może być stosowany także w innych procesach łub sposobach spalania, przy czym wspomniane zalety palnika według wynalazku prowadzą do stałych stosunków spalania w piecu a zatem do wysokiej jakości traktowanego materiału.The use of different fuels leads not only to the burning of limestone to the problem of different combustion characteristics of burners or furnaces equipped with such burners. Many other combustion methods also use different fuels, e.g. depending on the availability, and therefore the burner according to the invention can also be used in other processes or combustion methods, the advantages of the burner according to the invention leading to constant combustion ratios in the furnace and thus to a high combustion ratio. the quality of the treated material.
Następnie są podane w tabeli niektóre przykłady parametrów roboczych, które okazały się jako celowe przy stosowaniu różnych paliw.Some examples of operating parameters that have proven to be appropriate when using various fuels are given in the table.
PrzykładyExamples
172 039172 039
172 039172 039
Claims (24)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4244130A DE4244130C2 (en) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | Burners for various fuels for burning limestone in a shaft furnace and method for operating the burner |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL301605A1 PL301605A1 (en) | 1994-06-27 |
| PL172039B1 true PL172039B1 (en) | 1997-07-31 |
Family
ID=6476571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL93301605A PL172039B1 (en) | 1992-12-24 | 1993-12-22 | Burner and method of burning limestone by means of such burner |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| AT (1) | AT402101B (en) |
| BE (1) | BE1010981A3 (en) |
| CZ (1) | CZ284959B6 (en) |
| DE (1) | DE4244130C2 (en) |
| PL (1) | PL172039B1 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4341752C2 (en) * | 1993-12-08 | 1995-11-02 | Rheinische Braunkohlenw Ag | Process and central burner for heating shaft furnaces |
| CZ301955B6 (en) * | 2005-03-14 | 2010-08-11 | Arcelormittal Ostrava A.S. | Method of cooling burner bodies, heating furnace or the like device provided with the burner cooled in such a manner, and method of controlling such heating furnace or the like device |
| DE102014000471A1 (en) * | 2014-01-16 | 2015-07-16 | Ecoloop Gmbh | Process for the thermal decomposition of organic waste |
| DE102015005416B4 (en) | 2015-04-29 | 2023-11-30 | Khd Humboldt Wedag Gmbh | Method for operating a calciner with a gas burner |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1045473A (en) * | 1912-07-18 | 1912-11-26 | Zandt Gas Appliance Company Van | Gas-burner. |
| US2658568A (en) * | 1950-10-10 | 1953-11-10 | Paul A Broady | Pan type oil burner |
| DE2710205C2 (en) * | 1977-03-09 | 1985-10-31 | Skw Trostberg Ag, 8223 Trostberg | Process for burning lime in a shaft furnace with a circulating gas system |
| DE2830125A1 (en) * | 1978-07-08 | 1980-01-17 | Sueddeutsche Kalkstickstoff | Calcining limestone and similar carbonate stone - in ring shaft furnace where combustion chambers are fed with both fuel and waste, esp. used tyres |
| DE3125320C1 (en) * | 1981-06-27 | 1983-01-13 | Beckenbach, Ulrich, Dipl.-Ing., 4005 Meerbusch | Shaft furnace for burning and sintering piece goods with an internal burner |
| DE3642163A1 (en) * | 1986-12-10 | 1988-06-23 | Sueddeutsche Kalkstickstoff | Process for calcining lime in a shaft kiln |
| DE3725559C1 (en) * | 1987-08-01 | 1989-04-13 | Sauerlaendische Kalkindustrie Gmbh, 5790 Brilon, De | |
| DE3806710A1 (en) * | 1988-03-02 | 1989-09-14 | Walter Brinkmann Gmbh | Burner for single-shaft furnaces for the calcination of limestone |
-
1992
- 1992-12-24 DE DE4244130A patent/DE4244130C2/en not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-12-16 CZ CZ932776A patent/CZ284959B6/en not_active IP Right Cessation
- 1993-12-20 AT AT0257293A patent/AT402101B/en not_active IP Right Cessation
- 1993-12-22 PL PL93301605A patent/PL172039B1/en unknown
- 1993-12-22 BE BE9301442A patent/BE1010981A3/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AT402101B (en) | 1997-02-25 |
| DE4244130C2 (en) | 1999-10-28 |
| CZ277693A3 (en) | 1994-07-13 |
| PL301605A1 (en) | 1994-06-27 |
| DE4244130A1 (en) | 1994-06-30 |
| BE1010981A3 (en) | 1999-03-02 |
| CZ284959B6 (en) | 1999-04-14 |
| ATA257293A (en) | 1996-06-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6058855A (en) | Low emission U-fired boiler combustion system | |
| CN1140322C (en) | Partial combustion of hydrogen sulphide | |
| US4253409A (en) | Coal burning arrangement | |
| FI71413C (en) | BORDER FLOWERING AND FLOWERING FOR BREATHING | |
| EP0887589B1 (en) | Device and method for combustion of fuel | |
| US3302596A (en) | Combustion device | |
| US5934899A (en) | In-line method of burner firing and NOx emission control for glass melting | |
| US5299512A (en) | Burner for a rotary kiln | |
| RU2594410C2 (en) | Improved plasma gasifiers for production of synthetic gas | |
| RU2437029C2 (en) | Burner with fuel flow direction changing device | |
| CN101415993A (en) | Integration of oxy-fuel and air-fuel combustion | |
| US4076504A (en) | Waste gas purification apparatus | |
| RU2221737C2 (en) | Method of partial oxidation of hydrocarbons and a burner intended for its implementation | |
| CA1255970A (en) | Primary air exchange for a pulverized coal burner | |
| CN111417822B (en) | Oxidant-multi-fuel burner nozzle capable of being used for solid fuel and gas fuel | |
| CS223966B2 (en) | Method of baking the lime and device for executing the said method | |
| PL172039B1 (en) | Burner and method of burning limestone by means of such burner | |
| FI94152C (en) | Methods and apparatus for the oxidation of fuel in powder form with two gases with different oxygen levels | |
| US4626204A (en) | High-temperature hot-air generator | |
| US5429059A (en) | Retrofitted coal-fired firetube boiler and method employed therewith | |
| US5137602A (en) | Heating chamber for a coke oven and method of heating a coke oven | |
| US20030013059A1 (en) | Conical flame waste gas combustion reactor | |
| CN100441947C (en) | Annular combustor for powder fuels | |
| US4480991A (en) | Process of and apparatus for operating a shaft furnace | |
| CN1010053B (en) | Burner assembly with sorbent injection |